Cinética de adsorción de histidina sobre superficies de sílica

LAURA E. VALENTI; CARLA E. GIACOMELLI

Olavarría.

Congreso; XXV Congreso Argentino de Química; 2004

Asociación Argentina de Química

La interacción aminoácidos-superficie es un proceso relativamente sencillo que puede ser utilizado como el primer paso para comprender la adsorción de proteínas en la interfaz sólido-solución acuosa. A diferencia de la adsorción de polipéptidos, en los sistemas aminoácido-superficie la contribución entrópica es prácticamente irrelevante. Sin embargo, la interacción entre los aminoácidos y los grupos superficiales en lo que se refiere a la fuerza y modo de unión están necesariamente relacionados con la adsorción de proteínas (1). En este sentido, la interacción aminoácido-superficie juega un rol relevante para la obtención de nuevos biosensores e inmunoensayos (2), en donde es prioritario inducir una adsorción preferencial, fuerte y estable entre una determinada proteína y la superficie. Para alcanzar este objetivo, es necesario modificar a la superficie, a la proteína o ambos. Recientemente, para el diseño de inmunoensayos se ha comenzado a utilizar péptidos y proteínas con una determinada actividad antigénica producidos con técnicas recombinantes. En la obtención de estos péptidos o proteínas recombinantes muchas veces se adiciona un hexapéptido de histidina en el carboxi o en el amino terminal para facilitar la purficación de las moléculas sintetizadas. La presencia de este hexapéptido en la secuencia primaria de las macromoléculas puede ser aprovechada para inducir una determinada adsorción si se utiliza una superficie modificada adecuadamente. La histidina es un aminoácido básico que posee un anillo imidazol en su estructura que puede formar quelatos muy estables con cationes metálicos (níquel, cobre, etc.) tanto en la solución como en la superfcie. Por lo tanto, una manera de obtener adsorción preferencial (con los sitios reactivos de la proteína expuestos hacia la solución) y una interacción fuerte y estable es inducir la adsorción vía el hexapéptido de histidina con superficie modificadas previamente con Ni2+. Obviamente en este caso, el proceso de adsorción de la proteína recombinante está directamente dictado por el comportamiento de las moléculas de histidina sobre la superficie. El objetivo de este trabajo es estudiar el proceso de adsorción física y química de histidina sobre superficie de sílica. La adsorción física se estudió sobre superficies de sílica hidrofílica mientras que la adsorción química se llevó a cabo con superficies de sílica modificadas con grupos Ni2+ superficiales. La cinética de adsorción de histidina se determinó por reflectometría como función de la concentración del aminoácido y del pH de la solución. La reflectometría es una técnica óptica que permite monitorear el proceso de adsorción desde los primeros segundos y brinda información tanto sobre la velocidad inicial como de la cantidad adsorbida en estado estacionario.